Chap. 3 : Comment gérer les ressources en eau? L'eau devrait pouvoir couvrir les besoins des 6 milliards d'êtres humains sur terre. Mais bien que l'eau soit une ressource abondante, sa disponibilité varie selon le secteur géographique et selon la variation climatique. Ce fait s'applique également à l'intérieur d'un même pays. Dix pays se partagent environ 65 % des ressources en eau douce : þ Islande 605 049 m3/habitant/an þ Congo 359 803 m3/habitant/an þ Norvège 89 932 m3/habitant/an þ Canada 87 971 m3/habitant/an þ Guinée équatoriale 85 227 m3/habitant/an þ Brésil 31 849 m3/habitant/an þ Etats-Unis 8 838 m3/habitant/an þ Japon 4 428 m3/habitant/an þ Mexique 4 226 m3/habitant/an þ France 3 262 m3/habitant/an Cependant, actuellement, environ 1/3 de la population mondiale, soit 2 milliards de personnes sont dans une situation de pénurie plus ou moins importante avec moins de 1 700 m3 d'eau douce disponible par habitant et par an. I. Le prélèvement d eau douce A. Où prélève-t-on l eau douce? L eau douce utilisée pour les activités domestiques et industrielles, est puisée dans les cours d eau, les lacs et les réservoirs souterrains. L 'eau qui arrive à notre robinet est une eau potable : elle est soit pompée dans les rivières (2), soit captée dans le sous-sol (eaux souterraines) (1). Lorsqu'elle est pompée dans les rivières, l'eau subit différents traitements pour devenir potable. Elle passe d'abord dans un bassin de décantation (3) au fond duquel se déposent les matières les plus lourdes. Elle est ensuite filtrée à travers des couches de sable qui la débarrassent de ses impuretés (4). Elle est enfin stérilisée (5), c'est-à-dire débarrassée des microbes. Le plus souvent, on utilise des eaux souterraines, dont les captages doivent être protégés. Les eaux de certaines nappes doivent être traitées, souvent par simple stérilisation.
B. Comment sont alimentées les villes? docs page 221. L eau douce peut être stockée temporairement dans des réservoirs superficiels, à Paris la capacité des 7 réservoirs est de 1,2 millions de m3 (pour une consommation quotidienne de 800 000m3 d eau potable par jour.) C. Qu est-ce qu une eau potable? L eau captée pour la consommation est surveillée et protégée. Pour les sources souterraines, on interdit l installation de décharges ou d activités polluantes dans un certain périmètre au-dessus de la zone de captage afin d éviter les infiltrations. L eau consommée doit répondre à des critères de potabilité. L eau qui est fournie par le réseau de distribution doit être conforme aux limites de qualité fixée par la réglementation. Les limites et les références de qualité sont fixées par le décret 2001-1220 du 20 décembre 2001 relatif aux eaux destinées à la consommation humaine. Ce décret correspond à la transposition de la directive européenne 98/83/CE du Conseil du 3 novembre 1998. TABLEAU. L eau prélevée est rendue potable dans des usines de production d eau cf : schéma ci-avant. II. Comment gérer les eaux souterraines? A. Les nappes phréatiques. Nappe : masse d eau souterraine contenue dans un aquifère. Aquifère : formation géologique réservoir poreuse (sable, grès ) ou fracturée(calcaires ) susceptible de contenir ou contenant une nappe d'eau. Schéma de la nappe :
Origine organique Origine minérale Fonctionnement : Les nappes échangent de l eau avec l environnement, elles sont alimentées par les eaux de pluie et cède ou reçoit de l eau des cours d eau et des lacs. Les nappes déversent également en surface, au niveau des sources : quand le niveau piezométrique rencontre le niveau du sol. Les nappes reposent sur une couche imperméable qui empêche l eau de migrer plus en profondeur. B. L exploitation des nappes. L eau issue de la nappe phréatique est pompée à faible profondeur. Elle est le plus souvent potable. (épuration naturelle). Le principe de pompage consiste à réaliser un puit ou un forage atteignant la nappe : c est un piézomètre. Le pompage de l eau va créer un cône d appel du toit de la nappe : le niveau de la nappe est légèrement abaissé au voisinage du pompage : c est le rabattement. Si le pompage est trop important, le niveau piézométrique sera trop bas et l eau ne sera plus disponible. Solutions aux pb de disponibilité : Gestion prévisionnelle (saisons, mesure fréquentes ) Les autorités peuvent organiser des restrictions : irrigation, arrosage jardins, lavage des voitures. III. Des réservoirs sensibles à la pollution. A. Les sources de pollution. Correction devoir pour le 14 mai. La pollution de l eau est la modification de sa qualité par les activités humaines. On distingue les pollutions d origine minérale de celles d origine organiques Polluants Sources Conséquences Nitrates Principalement agricole : engrais, lisiers. Favorise le développement des vgtx. Diminution de la limpidité de l'eau, chute de la teneur en dioxygène dissous, disparition d'espèces de poissons : Phosphates Domestique : eaux de lessive et agricole c'est le phénomène d'eutrophisation + problème de pollution des eaux souterraines. M.O diverses Domestique (eaux usées), industrielle (effluents des industries agroalimentaires) et agricole (purins et lisiers) Prolifération de micro-organismes, bactéries ou champignons, qui asphixient le milieu. Mais ils sont biodégradables.
B. Surveiller et lutter contre la pollution. Mesures préventives : Périmètre de protection sanitaire autour des captages destinés à l alimentation en eau potable Contrôle de la quantité d engrais ou de lisier épandu sur les champs. Autorisation ou non du stockage de produits toxiques, de déchets, selon la nature géologique du terrain. Des tests d analyse de l eau sont à disposition, comme la DBO5 : demande biochimique en oxygène pendant 5 jours. Ce test consiste à mesurer la quantité d oxygène nécessaire pendant 5j à des bactéries pour dégrader la MO de l eau. Plus cette quantité est importante, plus la charge en MO est importante. On peut aussi mesurer la DCO, demande chimique en oxygène, où l on mesure la quantité d oxydant nécessaire pour dégrader la MO d un échantillon. La DBO5,et la DCO augmente avec la pollution. IV. Le traitement des eaux usées. Transition : Exercice d application : avec mise en évidence de la propriété d auto épuration de l eau. Pages 160 et 161. A. L auto épuration des eaux. La MO peut être dégradée naturellement par des microorganismes : il y a minéralisation de la MO. Dioxygène Matière organique BACTERIES Petites molécules minérales Végétaux chloro. Lorsque la quantité de déchets organiques n est pas trop massive, le milieu assure une autoépuration.
B. Les stations d épuration. Les stations d épuration reprennent de façon «amplifiée» le processus d auto-épuration de l eau.